[题目]在研究性学习中.某同学设计了一个测定带电粒子比荷的实验.其实验装置如图所示abcd是一个边长为L的正方形盒子.在a处和cd边的中点e处各有一个小孔.e外有一能显示粒子从e孔射出的荧光屏M.盒子内有一方向垂直于abcd平面的匀强磁场.磁感应强度大小为B.粒子源能不断发射相同的带电粒子.粒子的初速度可忽略.先让粒子经过电压为U的电场� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】在研究性学习中，某同学设计了一个测定带电粒子比荷的实验，其实验装置如图所示abcd是一个边长为L的正方形盒子，在a处和cd边的中点e处各有一个小孔，e外有一能显示粒子从e孔射出的荧光屏M。盒子内有一方向垂直于abcd平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B。粒子源能不断发射相同的带电粒子，粒子的初速度可忽略，先让粒子经过电压为U的电场加速，然后立即由a孔射入盒内，粒子经磁场偏转后恰好从e孔射出。不计粒子的重力和粒子之间的相互作用。

问：你认为该同学的设计方案可行吗？若可行，求出带电粒子的比荷q/m；若不可行，说明你的理由。

【答案】

【解析】在加速电场中，由动能定理得

粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子运动轨迹如图所示

由几何知识得

解得，粒子的轨道半径

由牛顿第二定律得

解得

练习册系列答案

（1）滑动变阻器接入电路的阻值R2为多大时，小球恰能到达B板？

（2）若将B板向上移动，使两板间的距离减小为原来的一半，带电小球从仍从原处释放，是否能到达B板？若能，求出到达B板时的速度；若不能，求出小球离B板的最小距离。

【题目】如图所示，一质量为m=0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，小物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，与墙发生碰撞（碰撞时间极短）．碰前瞬间的速度v1=7m/s，碰后以v2=6m/s反向运动直至静止．已知小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.32，取g=10m/s2 ．求：

（1）A点距墙面的距离x；
（2）碰撞过程中，墙对小物块的冲量大小I；
（3）小物块在反向运动过程中，克服摩擦力所做的功W．

【题目】质量为2 000 kg、额定功率为80 kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20 m/s．若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2 m/s2，运动中的阻力不变．求：

（1）汽车所受阻力的大小；

（2）3 s末汽车的瞬时功率；

（3）汽车做匀加速运动的时间；

（4）汽车在匀加速运动中牵引力所做的功．

【题目】实验小组的同学做“验证机械能守恒定律”的实验。量角器中心O点和细线的一个端点重合，并且固定好；细线另一端系一个小球，当小球静止不动时，量角器的零刻度线与细线重合，在小球所在位置安装一个光电门。实验装置如图所示。本实验需要测的物理量有：小球的直径d，细线长度L，小球通过光电门的时间t，小球由静止释放时细线与竖直方向的夹角为θ。

（1）除了光电门、量角器、细线外，还有如下器材可供选用：

A．直径约2 cm的均匀铁球

B．直径约5 cm的均匀木球

C．天平

D．时钟

E．最小刻度为毫米的米尺

F．游标卡尺

实验小组的同学选用了最小刻度为毫米的米尺，他们还需要从上述器材中选择________（填写器材前的字母标号）。

（2）测出小球的直径为d，小球通过光电门的时间为t，可得小球经过最低点的瞬时速度v=_______。测小球直径时游标尺位置如下图所示，用精确度为0.1mm的游标卡尺测得一物体的长度为1.34cm，这时候游标尺上的第________条刻度线与主尺上的_________mm刻度线对齐．

（3）若在实验误差允许的范围内，满足_____________________，即可验证机械能守恒定律（用题给字母表示，当地重力加速度为g）。

（4）通过改变小球由静止释放时细线与竖直方向的夹角θ，测出对应情况下，小球通过光电门的速度v，为了直观地判断机械能是否守恒，应作_______________图象。

【题目】质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深为h的坑，如图所示，在此过程中，下列说法正确的是（）

A.重力对物体做功mgH
B.物体重力势能减少mg（H+h）
C.若取地面为零势能面，物体在坑底时的重力势能为mgh
D.物体机械能守恒

【题目】“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图甲所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W；当用2条、3条、4条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W、3W、4W……每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带测出。

(1)关于该实验，下列说法正确的是_____________。

A．打点计时器可以用干电池供电

B．实验仪器安装时，可以不平衡摩擦力

C．每次实验小车必须从同一位置由静止弹出

D．利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次作出Wvm、W、W，W2vm、W3vm……的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系

(2)如图乙所示，给出了某次实验打出的纸带，从中截取了测量小车最大速度所用的一段纸带，测得A、B、C、D、E相邻两点间的距离分别为AB＝1.48 cm，BC＝1.60 cm，CD＝1.62 cm，DE＝1.62 cm；已知相邻两点打点时间间隔为0.02 s，则小车获得的最大速度vm＝________ m/s。(结果保留两位有效数字)

【题目】三个相同的带电小球1、2、3，在重力场中从同一高度由静止开始落下，其中小球1通过一附加的水平方向匀强电场，小球2通过一附加的水平方向匀强磁场．设三个小球落到同一高度时的动能分别为E1、E2和E3，忽略空气阻力，则（）

A. E1＝E2＝E3

B. E1＞E2＝E3

C. E1＜E2＝E3

D. E1＞E2＞E3

【题目】在“研究共点力的合成”实验中，用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使它伸长到某一固定位置O点，为了确定分力的大小和方向，这一步操作中不必记录的是（）

A.橡皮条固定端的位置

B.描点确定两条细绳套的方向

C.橡皮条伸长后的总长度

D.两只弹簧秤的读数

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